2상 스테인리스강의 시그마상 석출속도에 미치는 합금원소의 영향

전문가 제언

○ 철강업계는 스테인리스강에 대한 신수요 창출을 위한 해법을 수요업계와 함께 모색하고 있다. 특히 한국철강협회에서는 선박 및 발전플랜트 등의 산업분야에 STS 304, STS 316L에 대응하기 위한 경제적이면서도 실용성이 뛰어난 스테인리스 강재의 출현을 시도하고 있다. 일례로, 최근 신규로 S82121, S81921을 Lean 듀플렉스 스테인리스강을 개발했으며 현재 해양플랜트, 오일샌드 등 산업분야에서 많이 사용하고 있다.

 

○ 2상 스테인리스강은 고온에서 900℃ 이하로 낮아지면, 페라이트 조직과 오스테나이트 조직의 경계면에 검은 색의 금속간화합물인 2차상의 석출상, 즉 시그마상이 형성되어, 기계적인 성질과 내식성을 크게 저하시키므로 시그마상을 감소시키는 연구가 중요한 과제로 부상되어 있다. 본고에서는 온도 및 합금원소를 이용하여 시그마상의 석출을 감소시키는 방안이 제시되어 있어, 고품질의 2상 스테인리스강의 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

 

○ 오스테나이트계 스테인리스강은 강도가 낮아 국부부식에 대한 내식성이 낮은 결점이 있고, 페라이트계 스테인리스강은 인성이 낮은 결점이 있다. 이를 2상 조직으로 함으로써 단상강의 결점을 보완하고, 결정립을 미세화시키는 특징을 이용한 강이다. 이 강은 점부식, 응력부식, 입계부식과 약산에 대한 내식성이 우수한 특징을 가지며, 해양개발 관련, 화학공업장치 등의 가혹한 환경에 사용하는데 큰 장점을 가지고 있다.

 

○ 선박의 LNG 연료공급 시스템에서 천연가스는 50℃의 온도와 35MPa의 압력을 가진 가스 상태로 기화기에서 엔진으로 이송되므로, 이러한 열 하중을 고려한 구조 안전성 평가가 반드시 필요하여 이에 적용하기 위한 이중 배관의 재료인 슈퍼듀플렉스 스테인리스강의 개발이 요구되고 있다.

 

○ 본 논문에서는 강재 제조 시와 용접시의 시그마상 석출 억제기술의 기반이 되는 등온가열 시의 시그마상의 석출 성장거동에 관해 W, Mo의 작용기구에 의한 속도론의 관점에서 물리 모델화하여, 성장속도 정수에 미치는 온도 및 합금원소의 영향에 관하여 정량화 하였으므로 국내기업체에서 용접성이 우수한 슈퍼-2상 스테인리스강의 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.

저자

OGAWA Kazuhiro and OSUKI Takahiro

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

33(1)

잡지명

溶接學會論文集

과학기술
표준분류

재료

페이지

55~61

분석자

유*천

분석물

• 2상 스테인리스강의 시그마상 석출속도에 미치는 합금원소의 영향.pdf [495,228 byte]

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